3.2. поле як форма існування матерії
Особливою формою матерії є фізичні поля [2]. Під фізичним полем розуміється стан простору, обурене завдяки наявності в ньому того чи іншого фундаментального силового взаємодії. У зв'язку з цим можна говорити про гравітаційне поле, електромагнітне поле, поле слабких сил, поле сильних ядерних сил. Будь-яка фізична поле не володіє масою спокою і має континуальну (безперервну) структуру. Коливання показників силового поля поширюються в просторі у вигляді відповідних хвиль, наприклад, електромагнітних. Розглянуті в попередньому розділі бозони-переносники фундаментальних взаємодій,
по суті справи, є квантами коливань відповідних полів. Фотони - це кванти коливань електромагнітного поля, Гравітон - кванти коливань гравітаційного поля, W- і Z-бозони - кванти коливань поля слабких сил, глюони - кванти коливань поля сильних ядерних сил.
Фізичне поле являє собою середовище, яке забезпечує взаємодію речових тел шляхом близкодействия. Це означає, що
вплив одного тіла на інше передається не миттєво (дальнодействие), а вимагає певного часу, необхідного для поширення імпульсу відповідної сили.
Оскільки різні форми матерії можуть переходити один в одного, то в природі мають місце перетворення речовини в поле і зворотні процеси. В основі цих явищ лежить відкрита Ейнштейном зв'язок маси і енергії:
# 916; E - зміна енергії, еквівалентну зміни маси
з - електродинамічна постійна (швидкість світла у вакуумі).
Прикладом перетворення речовини в поле, точніше в кванти коливань електромагнітного поля, є анігіляція (від лат. Annihilation -
знищення) електрона і позитрона при їх зіткненні:
e # 61485; + E + # 61614; # 61480; 2 ÷ 3 # 61481; # 947 ;.
При цьому сумарна енергія спокою частинки (електрон) і античастинки (позитрон) переходить в кінетичну енергію двох або трьох, залежно від орієнтації спінів електрона і позитрона, гамма-квантів (фотонів).
Можливий і зворотний процес - народження електронно-позитронного пар.
E # 947; # 61619; 1,022 МеВ.
Поряд з законом збереження енергії в процесі народження пар частка
-античастка важливе значення має закон збереження імпульсу. Він, зокрема, забороняє народження в вакуумі таких пар одним фотоном. Справа в тому, що фотон має кінцеве значення імпульсу, а народжується пара частка-античастинка в своїй системі центру мас має нульовий імпульс. Тому необхідно або наявність, як мінімум, двох фотонів з сумарною
c 2. або зіткнення фотона з іншого масивної
часткою, наприклад, атомним ядром, яке візьме на себе його імпульс.
анотація
1. методичні вказівки студентам
2. методичні рекомендації викладачам
3. основні теоретичні відомості
3.1. речовина як форма існування матерії
3.2. поле як форма існування матерії
3.3. фізичний вакуум як форма існування матерії
висновок
бібліографічний список
| Зміст |